Введение
Сбор разведывательной информации путем перехвата сигналов (SIGINT) — это деятельность и область разведки, осуществляемые путем перехвата сигналов, будь то коммуникации между людьми (радиоэлектронная разведка, сокращенно COMINT) или электронные сигналы, не используемые непосредственно для коммуникации (электронная разведка, сокращенно ELINT). Сигнальная разведка является частью управления сбором разведывательной информации. Поскольку секретная и конфиденциальная информация обычно зашифрована, сигнальная разведка может включать криптоанализ (для дешифровки сообщений). Анализ трафика — изучение того, кто с кем и в каком объеме обменивается сигналами — также используется для интеграции информации и может дополнять криптоанализ.
Signals intelligence (SIGINT) is the act and field of intelligence gathering by interception of signals, whether communications between people (communications intelligence—abbreviated to COMINT) or from electronic signals not directly used in communication (electronic intelligence—abbreviated to ELINT). Signals intelligence is a subset of intelligence collection management. As classified and sensitive information is usually encrypted, signals intelligence may necessarily involve cryptanalysis (to decipher the messages). Traffic analysis—the study of who is signaling to whom and in what quantity—is also used to integrate information, and it may complement cryptanalysis.
Происхождение
Электронные перехваты появились уже в 1900 году, во время Второй англо-бурской войны 1899–1902 годов. В конце 1890-х годов британский Королевский флот установил на свои корабли беспроводные аппараты, произведенные Marconi, а британская армия использовала ограниченную беспроводную связь. Буры захватили некоторые беспроводные аппараты и использовали их для передачи важных сообщений. Поскольку в то время передавали только британцы, им не требовалась специальная расшифровка принимаемых сигналов. Рождение современной радиоразведки датируется русско-японской войной 1904–1905 годов. В 1904 году, когда российский флот готовился к конфликту с Японией, британский корабль HMS Diana, находившийся в Суэцком канале, впервые в истории перехватил российские морские радиосигналы, отправленные для мобилизации флота.
Развитие в Первой мировой войне
В ходе Первой мировой войны новый метод радиоразведки достиг зрелости. Неспособность России должным образом защитить свои коммуникации фатально подорвала наступление русской армии в начале Первой мировой войны и привела к их катастрофическому поражению от немцев под командованием Людендорфа и Гинденбурга в битве при Танненберге. В 1918 году французские специалисты по перехвату получили сообщение, зашифрованное новым шифром ADFGVX, которое было дешифровано Жоржем Пэнвином. Это дало союзникам заблаговременное предупреждение о немецком весеннем наступлении 1918 года. Британцы, в частности, накопили значительный опыт в новой области радиоразведки и дешифрования (синонимичной криптоанализу). После объявления войны Великобритания перерезала все немецкие подводные кабели. Это вынудило немцев общаться исключительно либо (А) по телеграфной линии, проходящей через британскую сеть и, следовательно, доступной для прослушивания, либо (Б) по радио, которое британцы могли перехватывать. Контр-адмирал Генри Оливер назначил сэра Альфреда Юинга создать службу перехвата и дешифрования в Адмиралтействе – комната 40. Она сыграла жизненно важную роль в последующих морских сражениях, включая битву при Ютландии, когда британский флот был направлен для перехвата немецких сил. Возможность пеленгации позволяла отслеживать и определять местоположение немецких кораблей, подводных лодок и дирижаблей. Система оказалась настолько успешной, что к концу войны операторами станций Y было перехвачено и дешифровано более 80 миллионов слов, составляющих весь объем немецкой беспроводной связи за время войны. Однако самым впечатляющим успехом стало дешифрование телеграммы Циммермана – сообщения из германского министерства иностранных дел, отправленного через Вашингтон послу Генриху фон Эккарду в Мексику.
Послевоенная консолидация
С учетом того, что важность перехвата и дешифровки была прочно установлена опытом войны, страны создали постоянные органы, занимавшиеся этой задачей в межвоенный период. В 1919 году Комитет секретных служб британского кабинета министров, под председательством лорда Керзона, рекомендовал создать агентство по дешифровке кодов в мирное время. Правительственная школа кода и шифров (GC&CS) стала первым агентством по дешифровке кодов в мирное время, с публичной функцией "консультировать по вопросам безопасности кодов и шифров, используемых всеми государственными ведомствами, и оказывать содействие в их обеспечении", а также с секретной директивой "изучать методы шифрованной связи, используемые иностранными государствами". GC&CS официально была сформирована 1 ноября 1919 года и выполнила свою первую дешифровку 19 октября. К 1940 году GC&CS работала с дипломатическими кодами и шифрами 26 стран, применяя более 150 дипломатических криптосистем. Бюро шифров США было создано в 1919 году и добилось определенного успеха на Вашингтонской морской конференции в 1921 году благодаря криптоанализу Герберта Ярдли. Министр войны Генри Л. Стимсон закрыл Бюро шифров США в 1929 году со словами: "Джентльмены не читают чужую переписку".
Вторая мировая война
Использование SIGINT имело еще более значительные последствия во время Второй мировой войны. Совместные усилия по перехвату и криптоанализу для всех британских сил во Второй мировой войне осуществлялись под кодовым названием "Ультра" и координировались правительственной школой кода и шифров в Блетчли-парке. При должном использовании немецкие шифры "Энигма" и "Лоренц" должны были быть практически невзламываемыми, однако недостатки в немецких криптографических процедурах и слабая дисциплина среди персонала, их выполнявшего, создали уязвимости, позволившие осуществить атаки Блетчли. Работа Блетчли была жизненно важна для победы над подводными лодками в Битве за Атлантику, а также для британских военно-морских побед в Битве за мыс Матапан и Битве за Северный мыс. В 1941 году "Ультра" оказала мощное воздействие на кампанию в Северной Африке против немецких войск под командованием генерала Эрвина Роммеля. Генерал сэр Клод Очинлек писал, что без "Ультра" "Роммель, несомненно, дошел бы до Каира". Расшифровки "Ультра" играли заметную роль в истории операции "SALAM", миссии Ласло Алмаши через пустыню в тылу союзных войск в 1942 году. К высадке в Нормандии в День Д в июне 1944 года союзники знали местоположение всех, кроме двух, из пятидесяти восьми дивизий Германии на Западном фронте. Уинстон Черчилль, как сообщается, сказал королю Георгу VI: "Мы выиграли войну благодаря секретному оружию генерала Мензиса, которое было применено на всех фронтах!". Верховный главнокомандующий союзными войсками, Дуайт Эйзенхауэр, в конце войны назвал "Ультра" "решающим" фактором победы союзников. Официальный историк британской разведки во Второй мировой войне, сэр Гарри Хинсли, утверждал, что "Ультра" сократила войну "как минимум на два года и, вероятно, на четыре года"; и что в отсутствие "Ультра" исход войны был бы неопределенным. На более низком уровне немецкий криптоанализ, пеленгация и анализ трафика имели важное значение для ранних успехов Роммеля в кампании в Западной пустыне, пока британские войска не усилили дисциплину связи, а австралийские рейдеры не уничтожили его основную компанию SIGINT.
Целевая ориентация
Система сбора должна уметь искать определенный сигнал. "Система" в данном контексте имеет несколько нюансов. Целеуказание – это процесс разработки требований к сбору: "1. Разведывательная потребность, учитываемая при распределении разведывательных ресурсов. В Министерстве обороны эти требования к сбору удовлетворяют основные элементы информации и другие разведывательные потребности командира или ведомства. 2. Установленная разведывательная потребность, подтвержденная соответствующим распределением разведывательных ресурсов (в качестве требования) для удовлетворения основных элементов информации и других разведывательных потребностей потребителя разведывательной информации". Система целеуказания в США, разрабатываемая в конце 1990-х годов, PSTS, постоянно передает информацию, которая помогает перехватчикам правильно нацеливать свои антенны и настраивать приемники. Более крупные самолеты-перехватчики, такие как EP 3 или RC 135, обладают бортовыми возможностями для проведения анализа и планирования целеуказания, но другие, такие как RC 12 GUARDRAIL, полностью находятся под управлением с земли. Самолеты GUARDRAIL относительно небольшие и обычно работают группами по три машины для выполнения тактических задач SIGINT, в то время как более крупные самолеты, как правило, выполняют стратегические/национальные миссии. Прежде чем приступить к детальному процессу целеуказания, необходимо решить, имеет ли смысл собирать информацию о чем-либо. Хотя теоретически можно направить сбор сигнальной разведки на крупное спортивное мероприятие, системы зафиксируют большой объем помех, новостных сигналов и, возможно, объявлений со стадиона. Однако, если антитеррористическая организация полагает, что небольшая группа попытается координировать свои действия с использованием маломощных радиостанций без лицензии на мероприятии, целеуказание SIGINT на радиостанции такого типа будет оправданным. Система целеуказания не будет знать, где именно на стадионе могут находиться радиостанции или на какой частоте они работают; это задачи последующих этапов, таких как обнаружение сигнала и пеленгация. После принятия решения о целеуказании различные пункты перехвата должны взаимодействовать, поскольку ресурсы ограничены. Определить, какое перехватывающее оборудование использовать, становится проще, когда страна-мишень закупает свои радары и радиостанции у известных производителей или получает их в качестве военной помощи. Национальные разведывательные службы ведут базы данных устройств, произведенных как своей страной, так и другими, и затем используют различные методы для определения того, какое оборудование приобретает та или иная страна. Знание физики и электротехники еще больше сужает круг возможных типов оборудования. Разведывательный самолет, летящий далеко за пределами границ другой страны, будет прослушивать радиолокационные станции дальнего обнаружения, а не радиолокационные станции управления огнем ближнего действия, которые использовались бы мобильной противовоздушной обороной. Разведчики, находящиеся на передовой другой армии, знают, что противник будет использовать портативные радиостанции с небольшими антеннами.
"1. An intelligence need considered in the allocation of intelligence resources. Within the Department of Defense, these collection requirements fulfill the essential elements of information and other intelligence needs of a commander, or an agency. "2. An established intelligence need, validated against the appropriate allocation of intelligence resources (as a requirement) to fulfill the essential elements of information and other intelligence needs of an intelligence consumer." A United States targeting system under development in the late 1990s, PSTS, constantly sends out information that helps the interceptors properly aim their antennas and tune their receivers. Larger intercept aircraft, such as the EP 3 or RC 135, have the on board capability to do some target analysis and planning, but others, such as the RC 12 GUARDRAIL, are completely under ground direction. GUARDRAIL aircraft are fairly small and usually work in units of three to cover a tactical SIGINT requirement, whereas the larger aircraft tend to be assigned strategic/national missions. Before the detailed process of targeting begins, someone has to decide there is a value in collecting information about something. While it would be possible to direct signals intelligence collection at a major sports event, the systems would capture a great deal of noise, news signals, and perhaps announcements in the stadium. If, however, an anti terrorist organization believed that a small group would be trying to coordinate their efforts using short range unlicensed radios at the event, SIGINT targeting of radios of that type would be reasonable. Targeting would not know where in the stadium the radios might be located or the exact frequency they are using; those are the functions of subsequent steps such as signal detection and direction finding. Once the decision to target is made, the various interception points need to cooperate, since resources are limited. Knowing what interception equipment to use becomes easier when a target country buys its radars and radios from known manufacturers, or is given them as military aid. National intelligence services keep libraries of devices manufactured by their own country and others, and then use a variety of techniques to learn what equipment is acquired by a given country. Knowledge of physics and electronic engineering further narrows the problem of what types of equipment might be in use. An intelligence aircraft flying well outside the borders of another country will listen for long range search radars, not short range fire control radars that would be used by a mobile air defense. Soldiers scouting the front lines of another army know that the other side will be using radios that must be portable and not have huge antennas.
Обнаружение сигнала
Даже если сигнал представляет собой человеческую коммуникацию (например, радиосвязь), специалисты по сбору разведывательных данных должны знать о его существовании. Если функция целеуказания, описанная выше, обнаруживает, что в стране используется радар, работающий в определенном частотном диапазоне, первым шагом является использование чувствительного приемника с одной или несколькими антеннами, осуществляющими всенаправленный прием, для определения области, в которой работает этот радар. Как только радар обнаружен в данной области, следующим шагом является определение его местоположения. Если операторы знают вероятные частоты интересующих передач, они могут использовать набор приемников, предварительно настроенных на эти частоты. Это график зависимости мощности (по вертикальной оси) от частоты (по горизонтальной оси), генерируемой передатчиком до фильтрации сигналов, не несущих полезной информации. Принятая энергия на определенной частоте может запустить регистратор и оповестить оператора о необходимости прослушивания сигнала, если он разборчив (то есть, является COMINT). Если частота неизвестна, операторы могут искать мощность на основной или боковых частотах с помощью анализатора спектра. Информация, полученная от анализатора спектра, затем используется для настройки приемников на интересующие сигналы. Например, в этом упрощенном спектре полезная информация содержится на частотах 800 кГц и 1,2 МГц. Реальные передатчики и приемники обычно являются направленными. На рисунке слева предполагается, что каждый дисплей подключен к анализатору спектра, соединенному с направленной антенной, ориентированной в указанном направлении.
Контрмеры по перехвата
Связь с расширенным спектром — это техника электронных контрмер (ECCM), предназначенная для противодействия обнаружению по конкретным частотам. Анализ спектра может быть использован в качестве другой меры ECCM для определения свободных или незаглушенных частот.
Поиск направления
Самым ранним и до сих пор распространенным средством определения направления является использование направленных антенн в качестве гониометров, чтобы можно было провести линию от приемника к положению интересующего сигнала. (См. HF/DF.) Знание пеленга от одной точки до передатчика не определяет его местоположение. Если пеленги с нескольких точек, полученные с помощью гониометрии, нанесены на карту, передатчик будет расположен в точке пересечения этих пеленгов. Это самый простой случай; цель может попытаться ввести в заблуждение наблюдателей, используя несколько передатчиков, излучающих один и тот же сигнал из разных мест, включая и выключая их по схеме, известной оператору, но кажущейся случайной для слушателя. Индивидуальные направленные антенны необходимо поворачивать вручную или автоматически для определения направления сигнала, что может быть слишком медленно, если сигнал кратковременный. Альтернативой является метод антенной решетки Вуленвебера. В этом методе несколько концентрических колец антенных элементов одновременно принимают сигнал, так что оптимальный пеленг в идеале должен быть четко определен на одной антенне или небольшой группе антенн. Антенные решетки Вуленвебера для высокочастотных сигналов огромны и их пользователи называют их «слоновьими клетками». Более совершенный подход – сравнение амплитуд. Альтернативой настраиваемым направленным антеннам или крупным всенаправленным антенным решеткам, таким как решетка Вуленвебера, является измерение времени прихода сигнала в нескольких точках с использованием GPS или аналогичного метода для обеспечения точной синхронизации времени. Приемники могут располагаться на наземных станциях, кораблях, самолетах или спутниках, что обеспечивает большую гибкость. Более точным подходом является интерферометрия. Современные противорадиационные ракеты могут наводиться на и атаковать передатчики; военные антенны редко находятся на безопасном расстоянии от оператора передатчика.
Анализ трафика
Когда известны местоположения, могут возникать закономерности использования, на основе которых можно делать выводы. Анализ трафика – это дисциплина, позволяющая выявлять закономерности в информационных потоках между набором отправителей и получателей, независимо от того, идентифицируются ли эти отправители и получатели по местоположению, определяемому пеленгацией, по идентификаторам адресата и отправителя в сообщении, или даже с помощью методов MASINT для "идентификации" передатчиков или операторов. Для анализа трафика не требуется содержание сообщения, кроме информации об отправителе и получателе, хотя дополнительная информация может быть полезной. Например, если известно, что определенный тип радиосвязи используется только танковыми подразделениями, даже если местоположение не определено точно пеленгацией, можно предположить, что танковое подразделение находится в районе сигнала. Владелец передатчика может предполагать, что его прослушивают, и поэтому может установить танковые радиостанции в районе, где он хочет, чтобы противник поверил в наличие там реальных танков. В рамках операции "Живое серебро", являвшейся частью плана дезинформации перед вторжением в Европу в битве за Нормандию, радиопередачи имитировали штаб и подчиненные подразделения вымышленной Первой группы армий США (FUSAG) под командованием Джорджа С. Паттона, чтобы ввести немецкую оборону в заблуждение относительно места основного вторжения. Аналогичным образом, перед нападением на Перл-Харбор с японских территориальных вод велись фальшивые радиопередачи с японских авианосцев, в то время как атакующие корабли соблюдали строгую радиотишину. Анализ трафика не обязательно должен быть сосредоточен на человеческой коммуникации. Например, последовательность радиолокационного сигнала, обмен данными о целях, подтверждение и последующее наблюдение за артиллерийским огнем могут указывать на автоматизированную систему контрбатарейного огня. Радиосигнал, активирующий навигационные маяки, может быть радиопомощью для посадки на аэродром или вертолетную площадку, предназначенную для скрытного использования. Закономерности возникают. Радиосигнал с определенными характеристиками, исходящий из постоянного штаба, может свидетельствовать о скором перемещении конкретного подразделения с его обычной базы. Для вывода о перемещении не требуется знать содержание сообщения. Анализ трафика – это и искусство, и наука. Опытные аналитики развивают чутье, позволяющее отличать реальность от обмана. Гарри Киддер, например, был одним из выдающихся криптоаналитиков Второй мировой войны, звезда, скрытая за завесой секретности SIGINT.
Разведка связи
COMINT (Communications Intelligence) – подкатегория сигнальной разведки, занимающаяся обработкой сообщений или голосовой информации, полученной в результате перехвата иностранных коммуникаций. COMINT обычно называют SIGINT, что может приводить к путанице при обсуждении более широких разведывательных дисциплин. Объединенный штаб начальников вооруженных сил США определяет COMINT как «техническую информацию и разведданные, полученные из иностранных коммуникаций лицами, не являющимися предполагаемыми получателями». Используется Австралией, Канадой, Новой Зеландией, Соединенным Королевством, Соединенными Штатами и другими странами, действующими в соответствии с их процедурами. Стандартные коды BEADWINDOW (например, «BEADWINDOW 2») включают:
Положение: (например, разглашение в небезопасной или неуместной форме) «Положение, движение или планируемое движение дружественных или вражеских сил, курс, скорость, высота или пункт назначения любого воздушного, морского или наземного элемента, подразделения или соединения».
Возможности: «Возможности или ограничения дружественных или вражеских сил. Состав сил или значительные потери специальной техники, систем вооружения, датчиков, подразделений или личного состава. Процент оставшегося топлива или боеприпасов».
Операции: «Намерения, ход или результаты дружественных или вражеских операций. Оперативные или логистические планы; программы полетов участников миссии; оперативные отчеты; результаты дружественных или вражеских операций; цели наступления».
Электронная борьба (ЭБ): «Намерения, ход или результаты дружественной или вражеской электронной борьбы (ЭБ) или контроля излучения (ЭМКОН). Намерение применить средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ); результаты применения дружественных или вражеских средств РЭБ; цели РЭБ; результаты применения дружественных или вражеских средств радиоэлектронной контрразведки (РЭКР); результаты мер электронной поддержки/тактической SIGINT (ESM); действующая или планируемая политика ЭМКОН; оборудование, на которое распространяется политика ЭМКОН».
Ключевой персонал: «Движение или идентификация дружественных или вражеских офицеров, посетителей, командиров; перемещение ключевого обслуживающего персонала, указывающее на ограничения в эксплуатации оборудования».
Безопасность связи (COMSEC): «Нарушения безопасности связи (COMSEC) дружественных или вражеских сил. Связь кодов или кодовых слов с открытым текстом; компрометация смены частот или связь с номером линии/обозначением канала; связь смены позывных с предыдущими позывными или подразделениями; компрометация зашифрованных/конфиденциальных позывных; неправильная процедура аутентификации».
Неправильная схема: «Несанкционированная передача. Информация, запрошенная, переданная или готовящаяся к передаче, которая не должна передаваться по данной схеме, поскольку она требует более высокого уровня защиты или не соответствует назначению схемы».
Другие коды, соответствующие ситуации, могут быть определены командиром. Например, во время Второй мировой войны японский флот по небрежности идентифицировал перемещение ключевого лица через криптосистему с низким уровнем защиты. Это позволило провести операцию «Возмездие» – перехват и уничтожение командующего Объединенным флотом адмирала Исороку Ямамото.
Электронная разведка сигналов
Электронная разведка сигналов (ELINT) — это сбор разведывательной информации с использованием электронных датчиков. Основное внимание уделяется разведке некоммуникационных сигналов. Объединенный комитет начальников штабов определяет ELINT как "техническую и георазведывательную информацию, полученную из иностранных некоммуникационных электромагнитных излучений, исходящих из источников, отличных от ядерных взрывов или радиоактивных источников." — системы AN/WLR 6 и аналогичные бортовые комплексы. Электронная борьба (EA) также называется электронными контрмерами (ECM). Разведывательные средства электронной борьбы (ESM) предоставляют информацию, необходимую для разработки средств противодействия электронным контрмерам (ECCM), например, для понимания режима обмана или подавления, чтобы можно было изменить характеристики радиолокационных станций и избежать их воздействия.
ELINT для меаконного производства
Меаконинг — это комплексная деятельность в области разведки и радиоэлектронной борьбы, заключающаяся в изучении характеристик вражеских средств навигации, таких как радиомаяки, и последующей ретрансляции этих сигналов с искажённой информацией.
Иностранные приборы передают разведданные
FISINT (Foreign instrumentation signals intelligence) — это подкатегория SIGINT, осуществляющая мониторинг преимущественно не предназначенной для людей связи. Сигналы зарубежных приборов включают (но не ограничиваются ими) телеметрию (TELINT), системы слежения и каналы передачи видеоданных. TELINT является важной частью национальных средств технической верификации для контроля над вооружениями.
Противоэлинт
На уровне исследований остаются методы, которые можно охарактеризовать лишь как контр-ELINT, и которые будут являться частью кампании подавления ПВО противника (SEAD). Было бы полезно сравнить и сопоставить контр-ELINT с ECCM.
Сигнт против масинта
Сигнальная разведка и измерения и сигнатурная разведка (MASINT) тесно связаны, и порой их сложно различить. Дисциплины сигнальной разведки – связь и электронная разведка – фокусируются на информации, содержащейся в самих сигналах, например, COMINT, обнаруживающий речь в голосовой связи, или ELINT, измеряющий частоту, частоту повторения импульсов и другие характеристики радара. MASINT также работает с собранными сигналами, но больше представляет собой дисциплину анализа. Однако существуют уникальные датчики MASINT, обычно работающие в различных областях или диапазонах электромагнитного спектра, таких как инфракрасный или магнитные поля. Хотя АНБ и другие ведомства имеют подразделения MASINT, Центральный офис MASINT находится в Агентстве оборонной разведки (DIA). В то время как COMINT и ELINT сосредоточены на намеренно передаваемой части сигнала, MASINT фокусируется на непреднамеренно передаваемой информации. Например, у любой радиолокационной антенны будут боковые лепестки, излучаемые в направлении, отличном от направления, в котором направлена основная антенна. Радарная разведка (RADINT) включает в себя обучение распознаванию радара как по его основному сигналу, перехваченному ELINT, так и по боковым лепесткам, которые может перехватить основной датчик ELINT или, скорее всего, датчик, направленный на боковые стороны радиоантенны. MASINT, связанный с COMINT, может включать обнаружение типичных фоновых звуков, сопровождающих человеческую голосовую связь. Например, если радиосигнал поступает с радиостанции, используемой в танке, и перехватчик не слышит шума двигателя или более высокой частоты голоса, чем обычно используется для голосовой модуляции, даже если разговор понятен, MASINT может указать на обман, то есть сигнал не исходит от настоящего танка. Подробности о SIGINT-информации, полученной с элементами MASINT, например, об определении частоты, на которую настроен приемник, на основе обнаружения частоты гетеродинного генератора супергетеродинного приемника, см. в разделе HF/DF.
Законность
С момента изобретения радио общепринятым в мире стало мнение, что радиоволны ни кому не принадлежат, и, следовательно, само по себе перехватывание не является незаконным. Однако национальное законодательство может регулировать, кому разрешено собирать, хранить и обрабатывать радиообмен, и для каких целей. Мониторинг трафика в кабелях (то есть телефонной связи и Интернета) вызывает гораздо больше споров, поскольку в большинстве случаев требует физического доступа к кабелю, что нарушает права собственности и ожидаемую конфиденциальность.